[实用新型]一种双极化辐射单元及带有该双极化辐射单元的阵列天线

说明书

本实用新型公开了一种双极化辐射单元及带有该双极化辐射单元的阵列天线，主要解决的技术问题是现有技术中阵列之间互耦的问题，本实用新型通过一种双极化辐射单元，包括辐射装置，所述辐射装置包括设置在第一PCB基板上的十字交叉对称设置的阵子臂，所述阵子臂与去耦电路采用直馈方式或者耦合方式连接，所述去耦电路的有效长度为0.02～0.1个波长的技术方案，较好地解决了该问题，可用于阵列天线。

技术领域

本实用新型涉及一种双极化辐射单元及带有该双极化辐射单元的阵列天线。

背景技术

伴随移动互联网和物联网的发展，4G移动通信系统的网络速率、网络容量、终端连接数量及空口时延已经不能满足市场与技术演进的需求，未来需要带宽更宽、速率更高、功耗更低、时延更短的5G移动通信技术，基站天线将面临着巨大的挑战，传统基站天线已不能满足5G系统的需求。

作为5G关键技术之一的大规模天线技术，能够很好的解决在4G技术基础上的不足之处，通过在基站端布置几十上百个天线规模的天线阵列，而不仅仅是几根天线，辐射信号给目标用户。在5G移动通信系统中，要求作为天线核心部件的辐射单元尺寸小，且具有精准的尺寸；而在5G高频段的前提下，传统辐射单元的实现形式很难保证尺寸的精准，误差大，而较大的误差往往是此高频段天线的致命之处。为了保证精准的尺寸，本实用新型抛弃以往采用压铸形式的天线辐射单元，而是整体采用了微带形式，加强了天线制作的精度，结构简单，生产难度大大降低，且利于大规模阵列天线的集成化。

在大规模阵列天线实际工作时，阵元间的耦合总是存在的，它对天线的性能会产生非常不利的影响，使得按照传统方法设计出的天线辐射单元无法满足现实的需要。在实际的阵列天线系统中，每一个天线单元都是开放型电路，各单元之间通过电磁耦合作用相互影响，特别时当阵元间距较小时，其耦合作用就不可忽视了。天线的互耦效应直接影响到天线性能的电参数的改变，如电流分布发生变化，输入阻抗改变，辐射方向图失真，主波束偏移等。在本实用新型中，为了解决阵列之间的互耦，在所设计的双极化辐射单元上创新设计去耦电路，提高了极化隔离度，使天线达到了最佳设计效果。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是现有技术中阵列之间互耦的问题，提出了一种新的双极化辐射单元及带有该双极化辐射单元的阵列天线，该天线具有有效解决阵列间互耦，提高了极化隔离度的特点。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：一种双极化辐射单元，包括辐射装置，所述辐射装置包括设置在第一PCB基板上的十字交叉对称设置的阵子臂，所述阵子臂与去耦电路采用直馈方式或者耦合方式连接，所述去耦电路的有效长度为0.02～0.1个波长。

进一步的，优选地，所述去耦电路与所述阵子臂之间的耦合间距小于所述去耦电路的有效长度。

优选地，所述辐射装置通过巴伦馈电装置支撑在辐射单元底座上，所述巴伦馈电装置一端与所述辐射装置连接，所述巴伦馈电装置另一端与所述辐射单元底座连接。

更优选地，所述巴伦馈电装置包括十字交叉设置的两块第二PCB基板，每块所述第二PCB基板上均设有巴伦装置和馈电装置。

更优选地，所述巴伦装置为设置在所述第二PCB基板一侧的第一微带线，所述馈电装置为设置在所述第二PCB基板另一侧的第二微带线。

更优选地，十字交叉设置的两块所述第二PCB基板的一端穿过所述第一PCB基板并与所述第一PCB基板焊接在一起，十字交叉设置的两块所述第二PCB基板的另一端与所述辐射单元底座焊接在一起

一种带有双极化辐射单元的阵列天线，包括多个所述双极化辐射单元、校准网络、多个第一功分器和金属反射板，多个所述双极化辐射单元设置所述金属反射板上，所述第一功分器与所述馈电装置连接，所述校准网络由多个第二功分器和多个定向耦合器组成，所述第二功分器连接所述定向耦合器，所述定向耦合器与所述第一功分器连接。